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烟气氨法脱硫

   ----资源回收型的绿色环保脱硫技术

孙亮

佛山丰汇环保工程有限公司

【摘 要】本文对各类烟气脱硫技术进行浅析对比，通过对比阐明了氨回收法脱硫的突出特点和应用前景。

【关键词】氨回收脱硫  氨-硫酸铵法 烟气脱硫 烟气氨法脱硫，湿式氨法脱硫

1 概述

　　我国的FGD（FlueGasDesulfurization）烟气脱硫在20世纪70年代开↙始研究，相对发达国家起步较晚、起点很低。长时间以来脱硫市场未形成规模，同时FGD变化因素较多、系统要求】较高、投资和运行消耗很大，所以目前我国脱硫装置基本上都是以钙法（石灰石-石膏法）为主。一是因为钙△法的脱硫剂—石灰石来源丰富且价格便宜，另外钙法技术相当成熟且公开，获取容易。但是由于钙法技术设备易结垢阻塞、附产物石膏销路不畅、系统复杂、投资多、占地面积大、产生二次污染、运行费用高等问题的日益显现，使得这←项技术在中国的推广前景不容乐观。为此选择有效治理环境的烟气脱硫工艺至关重要。

2 常用烟气脱硫技术及对比

2.1国内烟气脱硫的应用情况

2.2几种最新脱硫方法的的投资费用和运行费用比较

2.3几种常用脱硫方法的综合比较 

综上所述，通卐过全方位对比，选择氨法脱除烟气中的√SO₂是比较理想的。特别是烟气氨法脱硫不但没有二次污染，不增加碳的排放①，不消耗新的矿产资源，氨资源分布广泛，而且可以回收脱硫副产物，副产品为高价值的硫酸铵化肥，被称之为“资源回收型的绿色环保脱硫技术”。针对其独有的特点，近年来国家特别鼓励和支持资源回收型的绿色环保脱硫技♂术的推广应用。由于氨法烟气脱硫技术的先进性，环保上的可靠性，工艺应用的成熟性，现在国家已将氨法烟气脱硫法纳入国家标准，有国家环保◎部发布，即《HJ 2001-2010 火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法-》。因此，本次脱硫工艺首选烟气氨法脱硫工艺。

3 氨回收法〗烟气脱硫技术特点

3.1 完全资源化，变废为宝、化害为利

3.2 脱硫副产物价值高，无二次污染

3.3 脱硫装置阻力小，节省〗运行电耗

3.4 脱硫】装置可靠，运行方便、高效、脱硫效率高，脱硫效率可稳定在95%以上

3.5 装置设备占地小，便于改造，与钙法脱硫技术比较，占地节省50%以上。

3.6 既脱硫又脱硝々，适应环保更◣高要求

3.7 脱硫剂资源丰ぷ富，符合国情、适合全面推广

4 烟气氨法脱硫的原理

氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO₂、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨■法、电子束氨法、脉冲电晕氨〗法、简易氨法等。湿式氨法是目前较成熟的,已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。本文详◤述的氨-肥法特指附产物为硫酸铵肥。氨法烟气脱硫是利用二氧化硫[SO₂]与氨[NH₃]在常温下反应，生成亚硫酸铵[(NH₄)₂SO₃],然后氧化生成硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]的原理,对烟气中的二氧化硫进行治理。该法不仅避免了双碱法产生大量石膏[CaSO₄]混合物无法处理的弊端，还有另一个优点就是脱硫效率随着烟气含硫量增加而增加，对二氧化硫[SO₂]含量大于2,000mg/Nm³的烟气，其脱→硫效率可达到98%以上。

4.1 吸收反应：

(NH₄)OH + SO₂ = (NH₄)HSO₃ 

2(NH₄)OH + SO₂ = (NH₄)₂SO₃ + 2(1)O₂

(NH₄)₂SO₃ + SO₂ + H₂O = 2(NH₄)HSO₃

在通入氨量较少时，发生上面第一个反应；在通入氨量较多时发生上面第二个反应，而第三个反应表示的才是氨法中真正的吸收反应。在吸收过程№中，所产生的酸式盐（(NH₄)HSO₃）对二氧化硫（SO₂）不具备吸收能力。随着吸收过程的进行，吸收液中的SO₂数量增多，吸收液的吸收能力下降，需要向吸收液中补』充氨，使部分酸式盐（(NH₄)HSO₃）转变为(NH₄)₂SO₃，以保㊣　持吸收液的吸收能力。

4.2吸收液转换：

            (NH₄)HSO₃ + NH₄OH = (NH₄)₂SO₃ + H₂O

4.3副产物氧化：

(NH₄)₂SO₃ + 2(1)O₂ = (NH₄)₂SO₄

因此，氨法吸收是利用(NH₄)₂SO₃-(NH₄)HSO₃溶液不断循环的过程来吸收烟气中的SO₂,此过★程中补充氨并非用来吸收SO₂,只是保持吸收▓液中(NH₄)₂SO₃的一定浓度比例。

氨法主要优点是脱硫效率高，副产物硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]可作为目前常用的农业肥料销售，从而解决了石∮膏等二次污染问题。

5 烟气々氨法脱硫工艺流程

5.1烟气氨法脱硫工艺流程说明

5.1.1烟气流程

来自窑炉的含硫（SO₂）烟气，从主烟道进入FGD烟道后从脱硫塔底部到达脱硫塔内，在脱硫塔中，烟气自下而上通过吸收塔，与上部喷淋的吸收剂发☉生吸收反应。该过程中，烟气在特有反应模块作用下，可有效避免与氨形成气溶胶，并能抑制氨逃逸现象的形成。

经过吸收脱硫（SO₂）后的烟气，通过除雾装置清除其中的雾滴后，从脱硫塔上部出口排出，并经过带有密∴封风装置的挡板口，进入烟囱排放。

5.1.2 吸收剂流程

来自输送管道的20%氨水，送入氨水▂储罐，经加水配置后，10%左右的氨水通过控制装置〖放入吸收剂循环池。

在吸收剂循环池内，氨水与吸收塔系统回流的亚硫酸氢铵(NH₄HSO₃)溶液反应，形成的亚硫酸铵[(NH₄)₂SO₃]溶液经不同循环泵分别送至吸收塔不同层段，与塔底上行的烟气发生吸收反「应，反应所产生的亚硫酸氢铵(NH₄HSO₃)经过液位控制装置回流至吸收剂循环池。

5.1.3副产物处理流程※

吸收剂循环池内的亚硫酸铵[(NH₄)₂SO₃]经过不断循环，浓度达到30%以上后，通过副产＠ 物输出泵送入异地或就近氧化池。在氧化池内，空气通过曝气鼓风机强▆制送入氧化池底部，空气中的氧气在氧化池内以鼓泡形式与亚硫酸铵[(NH₄)₂SO₃]反应，使之氧化，形成硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]溶液，可用于外运或销售。

5.1.4恶臭物ζ污染控制

由于在夏天环境气温升◆高，极易造成氨水挥发，为消除氨水挥发在操〗作现场产生的恶臭异味，并减少由于会发带来的氨水浪费，在吸收剂循环池及氧化池上部设置具有自主→知识产权的氨气阻逸装置。该装置可有效降低由于氨水挥发逃逸产生的恶臭弥漫以及浪费现象发生，经过该装置阻逸后，界区内氨气挥发逸出完全消除。厂界内空气质量满足GB14554-93《恶臭污染物排放标准》规定，界区内空气中氨含量小于1.0mg/m³。从而保证企业清洁生产的需◆求。

5.2 烟气脱硫系统工艺流程图

烟气氨法脱硫工程实例

                                                            热电厂420t/h发电锅炉氨法烟气脱硫装置                氨法烟气脱硫副产硫酸铵包装线